A 304-es rozsdamentes acél karimák pácolási korróziójának okai és ellenintézkedései

Absztrakt: Az ügyfél a közelmúltban vásárolt egy 304 rozsdamentes acél karimából álló tételt, amelyeket használat előtt pácolni és passziválni kellett. Ennek eredményeként buborékok jelentek meg a rozsdamentes acél karimák felületén, miután több mint tíz percig a pácolótartályba helyezték őket. A karimák kiszedése és tisztítása után korróziót találtak. A rozsdamentes acél karimák korróziójának okának feltárása, minőségi problémák újbóli előfordulásának megelőzése és a gazdasági veszteségek csökkentése érdekében. A megrendelő külön felkért minket, hogy segítsünk neki a mintavételezésben és a metallográfiai vizsgálatban.

Először is hadd mutassam be a 304-es rozsdamentes acél karimát. Jó korrózióállósággal, hőállósággal és alacsony hőmérsékletű mechanikai tulajdonságokkal rendelkezik. A légkörben korrózióálló és saválló. Széles körben használják folyadékvezeték-projektekben, például kőolaj- és vegyiparban. A csővezeték-csatlakozás fontos részeként előnye a könnyű csatlakoztatás és használat, a csővezeték-tömítési teljesítmény fenntartása, valamint a csővezeték bizonyos szakaszának ellenőrzése és cseréje.

Ellenőrzési folyamat

1. Ellenőrizze a kémiai összetételt: Először vegyen mintát a korrodált karimából, és spektrométerrel határozza meg közvetlenül a kémiai összetételét. Az eredményeket az alábbi ábra mutatja. Összehasonlítva az ASTMA276-2013 szabvány 304 rozsdamentes acél kémiai összetételének műszaki követelményeivel,a meghibásodott karima kémiai összetételében a Cr-tartalom alacsonyabb, mint a standard érték.

2. Metallográfiai vizsgálat: A meghibásodott karima korróziós helyén hosszanti keresztmetszetű mintát vágtunk. Polírozás után korróziót nem találtunk. A nem fémes zárványokat metallográfiai mikroszkóp alatt figyelték meg, és a szulfid kategóriát 1,5-re, az alumínium-oxid kategóriát 0-ra, a savas só kategóriát 0-ra, a gömb-oxid kategóriát 1,5-re értékelték; a mintát vas(III)-klorid-sósav-oldattal marattuk, és 100x metallográfiai mikroszkóp alatt megfigyeltük. Megállapították, hogy az anyag ausztenitszemcséi rendkívül egyenetlenek voltak. A szemcseméret minősítése a GB/T6394-2002 szabvány szerint történt. A durvaszemcsés terület 1,5-re, a finomszemcsés terület pedig 4,0-re értékelhető. A felületközeli korrózió mikroszerkezetének megfigyelésével megállapítható, hogy a korrózió a fémfelületről indul ki, az ausztenit szemcsehatárokon koncentrálódik és az anyag belsejébe terjed. Ezen a területen a szemcsehatárok a korrózió hatására tönkremennek, a szemcsék közötti kötési szilárdság szinte teljesen elveszik. Az erősen korrodált fém még port is képez, amely könnyen lekaparható az anyag felületéről.

3. Átfogó elemzés: A fizikai és kémiai vizsgálatok eredményei azt mutatják, hogy a rozsdamentes acél karima kémiai összetételében a Cr-tartalom valamivel alacsonyabb a standard értéknél. A Cr elem a legfontosabb elem, amely meghatározza a rozsdamentes acél korrózióállóságát. Oxigénnel reagálva Cr-oxidokat képez, passziváló réteget képezve a korrózió megelőzésére; az anyag nemfémes szulfidtartalma magas, és a szulfidok helyi területeken történő aggregációja a környező területen a Cr-koncentráció csökkenéséhez vezet, Cr-szegény területet képezve, ami befolyásolja a rozsdamentes acél korrózióállóságát; a rozsdamentes acél karima szemcséit megfigyelve megállapítható, hogy szemcsemérete rendkívül egyenetlen, és a szervezetben lévő egyenetlen kevert szemcsék hajlamosak az elektródapotenciál különbségek kialakulására, aminek következtében mikroelemek keletkeznek, amelyek elektrokémiai korrózióhoz vezetnek. az anyag felülete. A rozsdamentes acél karima durva és finom kevert szemcséi főként a forró megmunkálási deformációs folyamathoz kapcsolódnak, amelyet a szemcsék kovácsolás közbeni gyors deformációja okoz. A karima felületközeli korróziójának mikroszerkezetének elemzése azt mutatja, hogy a korrózió a karima felületétől kezdődik és az ausztenit szemcsehatár mentén befelé terjed. Az anyag nagy nagyítású mikroszerkezete azt mutatja, hogy az anyag ausztenit szemcsehatárán több harmadik fázis is kicsapódik. A szemcsehatáron összegyűlt harmadik fázisok hajlamosak krómcsökkenést okozni a szemcsehatáron, ami szemcseközi korróziós hajlamot okoz, és nagymértékben csökkenti a korrózióállóságát.

Következtetés

A 304-es rozsdamentes acél karimák pácolási korróziójának okaiból a következő következtetések vonhatók le:

1. A rozsdamentes acél karimák korróziója több tényező együttes hatásának eredménye, amelyek közül az anyag szemcsehatárán kivált harmadik fázis a karima tönkremenetelének fő oka. Javasoljuk, hogy a melegítés során szigorúan ellenőrizzék a melegítési hőmérsékletet, ne lépjék túl az anyagmelegítési folyamatra vonatkozó felső határhőmérsékletet, és a szilárd feloldás után gyorsan hűtsenek le, hogy elkerüljék a túl hosszú ideig tartó 450 ℃-925 ℃ hőmérséklet-tartományban maradást. hogy megakadályozzuk a harmadik fázisú részecskék kicsapódását.
2. Az anyagban lévő kevert szemcsék hajlamosak elektrokémiai korrózióra az anyag felületén, és a kovácsolási folyamat során szigorúan ellenőrizni kell a kovácsolási arányt.
3. Az anyag alacsony Cr-tartalma és magas szulfidtartalma közvetlenül befolyásolja a karima korrózióállóságát. Az anyagok kiválasztásakor ügyelni kell a tiszta kohászati ​​minőségű anyagok kiválasztására.